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Le lanceur Ariane 5

Décidé par le conseil de l'Agence spatiale européenne (ESA ) en 1987, le programme du lanceur européen Ariane 5 fut initialement conçu pour le projet de la navette européenne Hermès. Malgré l'abandon de ce programme, le développement du lanceur a été mené à terme afin d'assurer la mise en orbite de satellites de plus en plus nombreux, plus lourds (5,9 t ) et plus volumineux, comme les satellites de télécommunications. Après l'échec d'un premier tir, le 4 juin 1996 (les ingénieurs durent alors détruire la fusée après 37 secondes de vol, car elle avait dévié de la trajectoire qui lui avait été assignée ), un deuxième lancement, le 30 octobre 1997, a été couronné de succès.


Les différents étages d'Ariane 5

Ariane 5 est un lanceur bi-étage capable de lancer jusqu'à 23 t en orbite basse. Le premier étage est un étage cryogénique H -155 équipé d'un moteur Vulcain développant une poussée de 112,5 t (soit 1 075 kN ) dans le vide pendant 585 s et emportant 155 t d'hydrogène et d'oxygène liquides.

Ce premier étage est flanqué de deux propulseurs à poudre de 31 m de long et 3 m de diamètre, chargé chacun de 237 t de produit combustible composé de particules d'alumine, de perchlorate d'ammonium et de polybutadiène. Les propergols solides sont élaborés dans l'usine de production de Kourou, unité hautement automatisée capable d'une production de 16 propulseurs par an. Chaque propulseur développe 640 t de poussée, soit l'équivalent de la poussée totale fournie par la plus puissante des fusées Ariane 4.

Le deuxième étage d'Ariane 5, L -9, contient lui 9,7 t de propergols stockables (monométhylhydrazine ) et du peroxyde d'azote permettant d'assurer la phase finale de lancement.


La case à équipements

La case à équipements, une structure cylindrique de 1,56 m de hauteur pour 5,40 m de diamètre, pèse 1,4 t. C'est le véritable poste de pilotage du lanceur. Il orchestre l'ensemble des contrôles et des commandes de vol, les ordres de pilotage étant donnés par les calculateurs de bord via des équipements électroniques, à partir des informations fournies par les centrales de guidage. Ces calculateurs envoient également au lanceur tous les ordres nécessaires à son fonctionnement, tels que l'allumage des moteurs, la séparation des étages et le largage des satellites embarqués. Tous les équipements sont doublés.


La séquence de vol d'Ariane 5

La différence de conception entre les versions 4 et 5 d'Ariane impose une séquence de vol différente : pour la mise en orbite d'un satellite géostationnaire, le moteur Vulcain fonctionne 576 s. Au bout de 130 s, les propulseurs à poudre sont largués. Entre 160 s et 200 s, la coiffe est larguée, à une altitude de 110 km. Au bout de 580 s, le composite supérieur est mis à feu pendant 1 150 s. Les satellites sont alors en orbite de transfert géostationnaire.


Les différentes versions d'Ariane 5

Comme son prédécesseur, Ariane 5 existera en plusieurs versions :
le modèle simple – haut de 42,5 m pour un lancement unique, et celui haut de 46,5 m pour un lancement double – avec une capacité de 5 t en orbite de transfert géostationnaire. Avec un second étage H -10, la capacité sera portée à 7 -8 t. Grâce au système SPELTRA, la fusée pourra réaliser des lancements quadruples. En octobre 1995, les pays membres de l'ESA ont lancé un programme d'augmentation de la puissance d'Ariane 5.
Une nouvelle version, dotée d'une poussée supérieure d'environ 20 % à la première, devrait ainsi être opérationnelle à l'horizon 2003 -2005. Mais le retard pris après l'échec du premier tir d'Ariane 5, en juin 1996, provoquera sans doute un certain décalage dans ce calendrier.



Composition générale de l'Ariane 5

Ariane 5 est un lanceur composé d'un corps central monoétage pourvu de deux accélérateurs à poudre et d'un étage supérieur.

Cette architecture, bâtie autour d'un étage principal cryotechnique, allie simplicité et robustesse avec un nombre d'éléments propulsifs limité, tout en offrant un important potentiel évolutif, notamment au niveau des parties hautes.

Le moteur Vulcain
Le moteur Vulcain est l'élément propulsif de l'EPC. Il délivre jusqu'à 116 tonnes de poussée dans le vide. Sa mise à feu 7 secondes avant le décollage permet de contrôler sa parfaite montée et sa stabilisation en puissance.

Les étages accélérateurs à poudre (EAP)
Les deux accélérateurs à poudre ont pour mission d'arracher les 725 tonnes du lanceur à la table de lancement avec une accélération de 0,5 G au décollage.

D'une hauteur de plus de 30 m, les EAP sont chargés chacun de 237 tonnes de propergol solide. Ils délivrent une poussée combinée de 1370 tonnes au décollage, soit plus de 90% de la poussée totale du lanceur à ce moment.

Leur durée totale de fonctionnement est de 130 secondes avec une poussée moyenne de 1000 tonnes avant leur largage vers 70 km d'altitude. Ils retombent dans une zone contrôlée de l'Océan Atlantique et sont le cas échéant, récupérés pour expertise.

L'étage à propergol stockable (EPS)
L'EPS est l'étage supérieur destiné à propulser la charge utile d'Ariane 5 vers son orbite finale et assurer une injection orbitale de précision. Il emporte pour cela 9,7 tonnes d'ergols stockables qui alimentent son moteur Aestus, de 3 tonnes de poussée, par simple pressurisation des réservoirs.

© Satmagmédias